第九课 函数
函数是重复使用的代码放在一起，实现某一种功能，方便代码组织和调用。例如，cout是C++内置的输出函数。学会使用函数是模块化编程的基础。
一、函数定义
返回类型 函数名(参数列表) {
// 函数体
return 结果;
}函数示例 – 加法函数
#include <iostream>
using namespace std;
// 定义一个加法函数
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int main() {
// 调用函数
int result = add(3, 5);
cout << result << endl; // 输出8
// 多次调用
cout << add(10, 20) << endl; // 30
cout << add(100, 200) << endl; // 300
return 0;
}二、函数的优点
- 代码复用：相同功能只需写一次
- 模块化：把大问题拆成小问题
- 可读性：函数名表达功能，见名知意
- 可维护性：修改只需改一处
三、函数分类
- 有返回值函数
#include <iostream>
using namespace std;
// 计算两个数的最大值
int max(int a, int b) {
if (a > b) {
return a;
} else {
return b;
}
}
// 计算阶乘
int factorial(int n) {
int result = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
result *= i;
}
return result;
}
int main() {
cout << max(10, 20) << endl; // 20
cout << factorial(5) << endl; // 120
return 0;
}- 无返回值函数（void）
#include <iostream>
using namespace std;
// 打印三角形
void printTriangle(int n) {
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= i; j++) {
cout << "* ";
}
cout << endl;
}
}
// 交换两个数（通过引用）
void swap(int &a, int &b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int main() {
printTriangle(5);
// 输出：
// *
// * *
// * * *
// * * * *
// * * * * *
int x = 10, y = 20;
swap(x, y);
cout << x << " " << y << endl; // 20 10
return 0;
}- 带默认参数的函数
#include <iostream>
using namespace std;
// 函数参数默认值
void printInfo(string name, int age = 18) {
cout << "姓名：" << name << "，年龄：" << age << endl;
}
int main() {
printInfo("Tom"); // 年龄使用默认值18
printInfo("Lucy", 20); // 指定年龄20
printInfo("Mike", 25); // 指定年龄25
return 0;
}- 函数重载（同名不同参数，后续学习）
#include <iostream>
using namespace std;
// 同名函数，不同参数
int add(int a, int b) {
cout << "int版本：" ;
return a + b;
}
double add(double a, double b) {
cout << "double版本：" ;
return a + b;
}
string add(string a, string b) {
return a + b;
}
int main() {
cout << add(1, 2) << endl; // 3
cout << add(1.5, 2.5) << endl; // 4
cout << add("Hello", "World") << endl; // HelloWorld
return 0;
}
- 递归函数（自己调用自己，后续学习）
#include <iostream>
using namespace std;
// 计算阶乘（递归版本）
int factorial(int n) {
if (n <= 1) {
return 1; // 递归终止条件
}
return n * factorial(n - 1); // 递归调用
}
// 斐波那契数列
int fibonacci(int n) {
if (n <= 1) {
return n;
}
return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
int main() {
cout << factorial(5) << endl; // 120
cout << fibonacci(6) << endl; // 8 (0+1+1+2+3+5=12... wait, 0,1,1,2,3,5,8)
// 打印前10个斐波那契数
for (int i = 0; i < 10; i++) {
cout << fibonacci(i) << " ";
}
// 输出：0 1 1 2 3 5 8 13 21 34
return 0;
}
- 函数模板（泛型函数，后续学习）
#include <iostream>
using namespace std;
// 函数模板：可以处理任意类型
template<typename T>
T maximum(T a, T b) {
return (a > b) ? a : b;
}
int main() {
// 自动推断类型
cout << maximum(10, 20) << endl; // 20
cout << maximum(3.5, 2.8) << endl; // 3.5
cout << maximum('A', 'B') << endl; // B
return 0;
}
四、全局变量和局部变量
#include <iostream>
using namespace std;
int globalVar = 100; // 全局变量（函数外部）
void test() {
int localVar = 10; // 局部变量（函数内部）
cout << "局部变量：" << localVar << endl;
cout << "全局变量：" << globalVar << endl;
}
int main() {
cout << "全局变量：" << globalVar << endl; // 100
test(); // 调用函数
// cout << localVar; // 错误：局部变量不能在函数外使用
return 0;
}五、静态变量
#include <iostream>
using namespace std;
// 静态变量：函数调用之间保持值
void counter() {
static int count = 0; // 第一次调用初始化，之后保持值
count++;
cout << "调用次数：" << count << endl;
}
int main() {
counter(); // 1
counter(); // 2
counter(); // 3
return 0;
}